نظائر البوتاسيوم: الفرق بين النسختين

تم إضافة 220 بايت ، ‏ قبل سنتين
ط
بوت:الإبلاغ عن رابط معطوب أو مؤرشف V4.2 (تجريبي)
(بوت:الإبلاغ عن رابط معطوب أو مؤرشف V3.1)
ط (بوت:الإبلاغ عن رابط معطوب أو مؤرشف V4.2 (تجريبي))
[[بوتاسيوم|للبوتاسيوم]] ('''K''') خمس وعشرون [[نظير (كيمياء)|نظيراً]] معروفاً تتراوح [[عدد الكتلةكتلي|أعداد الكتلة]] لها بين 32 و 56. هنالك [[نظير مستقر|نظيرين مستقرين]] للبوتاسيوم وهما بوتاسيوم-39 <sup>39</sup>K و بوتاسيوم-41 <sup>41</sup>K. يشكل النظير بوتاسيوم-39 93.3% من [[وفرة طبيعية|الوفرة الطبيعية]] للبوتاسيوم، في حين يشكل النظير بوتاسيوم-41 6.7% من هذه الوفرة. يوجد في الطبيعة نسبة من النظير [[نويدة مشعة|المشع]] بوتاسيوم-40 0.012% والذي يتميز بأن له [[عمر النصف|عمر نصف]] طويل نسبياً.
 
لباقي نظائر البوتاسيوم المشعة عمر نصف أقل من يوم واحد، وأغلبها دون الدقيقة الواحدة. أقل هذه النظائر المشعة ثباتاً هو النظير بوتاسيوم-33 <sup>33</sup>K وبوتاسيوم-34 <sup>34</sup>K اللذين لديهما أعمار نصف أقل من 25 نانو ثانية. مع العلم أن عمر النصف للنظير بوتاسيوم-32 <sup>32</sup>K غير معروف.
يعد النظير بوتاسيوم-40 <sup>40</sup>K أحد [[نويدة مشعة|النظائر المشعة]] للبوتاسيوم والذي لديه عمر نصف طويل مقداره 1.248{{e|9}} سنة،اي ما يقارب 1.3 الف مليون سنه. وهو يشكل 120 [[جزء في المليون]] من عنصر البوتاسيوم في الطبيعة. يعود عمر النصف الطويل لهذا النظير إلى أن حالة انتقال [[لف مغزلي|اللف المغزلي]] ممنوعة، إذ أن اللف المغزلي للبوتاسيوم-40 يبلغ 4 في حين أن نواتج الاضمحلال هي نظائر لها لف مغزلي 0.
 
يمثل النظير بوتاسيوم-40 مثالاً نادراً على نظير يخضع لكافة أنواع [[اضمحلال بيتا|الاضمحلال]] من النمط بيتا. في النمط الأول من الاضمحلال والذي يشكل 89.28%، يصدر البوتاسيوم-40 [[جسيم بيتا]] β<sup>−</sup> متحولاً إلى [[نظائر الكالسيوم|كالسيوم-40]] مصدراً طاقة مقدارها 1.33 ميغا [[إلكترون فولت]]، بالإضافة إلى إصدار [[نيوترينو|نقيض النيوترينو]]. في النمط الثاني من الاضمحلال والذي يشكل 10.72%، يتحول البوتاسيوم عن طريق [[التقاط إلكترون|اصطياد إلكترون]] إلى [[نظائر الأرغون|أرغون-40]] بإصدار طاقة مقدارها 1.460 ميغا إلكترون فولت على شكل [[أشعة غاما]] بالإضافة إلى إصدار [[نيوترينو]]. يعد النمط الثالث من الاضمحلال نادر الحدوث، حيث يشكل 0.001% من زمن اللازم للاضمحلال. في النمط الأخير يتحول بوتاسيوم-40 إلى أرغون-40 بإصدار [[بوزيترون]] β<sup>+</sup> ونيوترينو.<ref name=Engelkemeir>{{Cite journal
| volumeالمجلد = 126
| issueالعدد = 5
| pagesصفحات = 1818
| lastالأخير = Engelkemeir
| firstالأول = DW
| coauthorsمؤلفين مشاركين = KF Flynn, LE Glendenin
| titleعنوان = Positron Emission in the Decay of K40
| journalصحيفة = Physical Review
| yearسنة = 1962
|bibcode = 1962PhRv..126.1818E |doi = 10.1103/PhysRev.126.1818 }}</ref>
 
يشكل الاضمحلال الطبيعي للبوتاسيوم-40 أكبر مصدر للإشعاع في جسم الإنسان والحيوانات، وذلك بشكل أكبر منه [[كربون-14|الكربون-14]] <sup>14</sup>C. في جسم إنسان يبلغ وزنه 70 كغ يكون محتوى البوتاسيوم حوالي 160 غرام، مما يكافئ اضمحلال حوالي 4900 نواة من بوتاسيوم-40 كل ثانية.<ref>{{Citeمرجع webويب | urlمسار=http://www.fas.harvard.edu/~scdiroff/lds/QuantumRelativity/RadioactiveHumanBody/RadioactiveHumanBody.html | titleعنوان=Radioactive Human Body |accessdateتاريخ الوصول=2011-05-18| مسار الأرشيفأرشيف = httphttps://web.archive.org/web/20110426115248/http://www.fas.harvard.edu:80/~scdiroff/lds/QuantumRelativity/RadioactiveHumanBody/RadioactiveHumanBody.html | تاريخ الأرشيفأرشيف = 26 أبريل 2011 }}</ref><ref name=Samat>Supian Bin Samat et al (1997), [http://iopscience.iop.org/0031-9155/42/2/012/pdf/0031-9155_42_2_012.pdf activity of one gram of potassium], Phys. Med. Biol. volume 42 page 407, {{doi|10.1088/0031-9155/42/2/012}} {{وصلة مكسورة|تاريخ= مايو 2019 |bot=JarBot}}</ref>
 
يستخدم النظير بوتاسيوم-40 في تحديد عمر الصخوروذلك بطريقة [[تأريخ بوتاسيوم-أرغون|التأريخ بواسطة بوتاسيوم-أرغون]]. يعتمد مبدأ هذه الطريقة على افتراض عد احتواء الصخور على [[أرغون (عنصر كيميائي)|الأرغون]] عند تشكلها، وأن الأرغون الناتج عن عملية اضمحلال البوتاسيوم-40 بقي محتجزاً في الصخور. يحسب عمر الصخور بتحديد نسبة تركيز البوتاسيوم-40 إلى الأرغون-40.
 
==جدول النظائر==
! كتلة النظير (u)
! عمر النصف
! نمط<br>الاضمحلال<ref>[http://www.nucleonica.net/unc.aspx Universal Nuclide Chart<!-- عنوان مولد بالبوت -->] {{Webarchive|url=httphttps://web.archive.org/web/20170219043412/http://www.nucleonica.net:80/unc.aspx |date=19 فبراير 2017}}</ref>
! ناتج<br>الاضمحلال<ref group="n">النظائر المستقرة بالخط '''الغليظ'''، والنظائر شبه المستقرة بالخط '''الغليظ''' ''المائل''</ref>
! لف<br />مغزلي
| 32.02192
|
| [[إصدارانبعاث بروتونيالبروتون|p]]
| <sup>31</sup>Ar
| 1+#
| rowspan=3|1.17×10<sup>−4</sup>
|-
| [[اصطيادالتقاط إلكترون|EC]] 10.72%
| rowspan=2|'''<sup>40</sup>Ar'''
|-
|-
| β<sup>+</sup> 0.001%<ref>{{Cite journal
| volumeالمجلد = 126
| issueالعدد = 5
| pagesصفحات = 1818
| lastالأخير = Engelkemeir
| firstالأول = D.W.
| last2الأخير2 = Flynn
| first2الأول2 = K.F.
| last3الأخير3 = Glendenin
| first3الأول3 = L.E.
| titleعنوان = Positron Emission in the Decay of K40
| journalصحيفة = Physical Review
| dateتاريخ = 1962
| doi = 10.1103/PhysRev.126.1818
| urlمسار = http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRev.126.1818
|bibcode = 1962PhRv..126.1818E }}</ref>
|-
| rowspan=2|
|-
| β<sup>-</sup>, [[إصدارانبعاث نيوترونيالنيوترون|n]] 1.14%
| <sup>47</sup>Ca
|-
* بيانات أعمار النصف واللف المغزلي والمتماكبات منتقاة من:
**{{cite journal |author=G. Audi, A. H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon |year=2003 |title=The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties |url=http://www.nndc.bnl.gov/amdc/nubase/Nubase2003.pdf |journal=Nuclear Physics A |volume=729 |issue= |pages=3–128 |doi=10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001 |bibcode=2003NuPhA.729....3A}}
**{{citeمرجع webويب |authorمؤلف=National Nuclear Data Center |yearسنة= |titleعنوان=NuDat 2.1 database |urlمسار=http://www.nndc.bnl.gov/nudat2/ |publisherناشر=Brookhaven National Laboratory |accessdateتاريخ الوصول=September 2005}}
**{{مرجع كتاب |المؤلفمؤلف=N. E. Holden |سنة=2004 |المحررمحرر=D. R. Lide |chapter=Table of the Isotopes |العنوانعنوان=CRC Handbook of Chemistry and Physics |الصفحةصفحة=Section 11 |nopp=yes |الإصدارإصدار=85th |الناشرناشر=CRC Press |الرقم المعياري=978-0-8493-0485-9}}
 
==المراجع==